CN113147682A - 汽车、雨刷装置及摆臂机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车、雨刷装置及摆臂机构，摆臂机构包括固定轴、刮臂、导轨、行走件以及驱动件，其中所述固定轴用于固定在所述车体上。所述刮臂开设有沿自身长度方向延伸的滑槽，所述滑槽与所述固定轴活动配合。所述导轨用于固定在所述车体。所述行走件与所述导轨活动连接。所述驱动件固定在所述刮臂上并与所述行走件连接，所述驱动件用于驱动所述行走件沿所述导轨移动，以使所述刮臂相对所述固定轴做转动以及沿自身长度方向滑动的复合运动。上述摆臂机构的刮臂的旋转半径能跟随着旋转角度的改变而变化，从而能覆盖到车窗玻璃的更大范围，减少了车窗玻璃上的清洁死角，提高了对车窗玻璃的清洁效果。

Description

汽车、雨刷装置及摆臂机构

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，特别是涉及一种汽车、雨刷装置及摆臂机构。

背景技术

随着汽车行业的发展以及人们生活水平的提高，越来越多的家庭拥有了私家车。雨刷是汽车上必不可少的结构，雨刷能及时清除车窗玻璃上的雨水污渍，保证了驾驶员在雨雪天气也能具有良好的视野，是保证驾驶安全的重要汽车部件。

一般的汽车雨刷通过电机驱动刮片绕固定轴心转动，使刮片在车窗玻璃上形成扇形的清洁区域。然而传统雨刷运动形成的扇形清洁区域对车窗玻璃覆盖率小，车窗玻璃上存在雨刷无法到达的死角区域，导致车窗玻璃无法彻底清洁。

发明内容

基于此，有必要针对如何提高雨刷的运动轨迹对车窗璃覆盖率问题，提供一种汽车、雨刷装置及摆臂机构。

一方面，本申请提供一种摆臂机构，包括：

固定轴，所述固定轴用于固定在车体上；

刮臂，所述刮臂开设有沿自身长度方向延伸的滑槽，所述滑槽与所述固定轴活动配合；

导轨，所述导轨用于固定在所述车体上；

行走件，所述行走件与所述导轨活动连接；以及，

驱动件，所述驱动件固定在所述刮臂上并与所述行走件连接，所述驱动件用于驱动所述行走件沿所述导轨移动，以使所述刮臂相对所述固定轴做转动以及沿自身长度方向滑动的复合运动。

上述摆臂机构通过在车体上设置导轨，并在刮臂上设置驱动件以及行走件，同时通过在刮臂上开设沿自身长度方向延伸的滑槽，使得滑槽与固定在车体上的固定轴活动配合，从而通过驱动件驱动行走件沿导轨移动，即可带动刮臂绕固定轴转动的同时做沿自身长度方向滑动运动，即上述摆臂机构的刮臂的旋转半径能跟随着旋转角度的改变而变化，使得摆臂机构的运动范围相较于传统雨刷能覆盖到车窗玻璃的更大范围，从而减少了车窗玻璃上的清洁死角，提高了对车窗玻璃的清洁效果。

下面对本申请的技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，所述导轨设有相对的第一槽壁与第二槽壁，所述第一槽壁与所述第二槽壁限定形成导向槽，所述行走件可活动地设置在所述导向槽内，所述驱动件用于驱动所述行走件沿所述导向槽移动。

通过将行走件设置在导向槽内，从而使得第一槽壁与第二槽壁对行走件起到限位与导向作用，避免行走件脱离导轨，提高了行走件的运动平稳性。

在其中一个实施例中，所述行走件设有第一齿牙，所述第一槽壁设有第二齿牙，所述第一齿牙与所述第二齿牙相啮合。

通过第一齿牙与第二齿牙相啮合配合，从而通过驱动件驱动行走件转动即可使行走件沿导向槽移动，进而带动刮臂转动以及滑动，易于控制。

在其中一个实施例中，所述第二槽壁为平滑面，所述行走件与所述第二槽壁滚动配合。

通过第二槽壁对行走件形成限位作用，避免行走件的第一齿牙与第二齿牙在运动过程中分离，也避免了行走件脱出导向槽。

在其中一个实施例中，所述第一槽壁与所述第二槽壁均为平滑面，所述行走件同时与所述第一槽壁与所述第二槽壁滚动配合。

在其中一个实施例中，所述固定轴用于固定在车窗玻璃下方并且所述固定轴所在位置经过所述车窗玻璃的中心线。

在其中一个实施例中，所述车窗玻璃具有远离所述固定轴的第一边角以及第二边角，所述导轨包括依次连接的第一弧形段、第二弧形段以及第三弧形段，所述第一弧形段朝靠近所述第一边角的方向凸出，所述第二弧形段朝靠近所述固定轴的方向凸出，所述第三弧形段朝靠近所述第二边角的方向凸出。

在其中一个实施例中，所述刮臂开设有安装孔，所述驱动件的输出端穿过所述安装孔与所述行走件连接。

另一方面，本申请还提供一种雨刷装置，包括刮片以及上述的摆臂机构，所述刮片与所述摆臂机构的所述刮臂连接，所述刮片用于与车窗玻璃抵接。

上述雨刷装置采用前述的摆臂机构驱动刮片，以对车窗玻璃进行清洁，摆臂机构通过在车体上设置导轨，并在刮臂上设置驱动件以及行走件，同时通过在刮臂上开设沿自身长度方向延伸的滑槽，使得滑槽与固定在车体上的固定轴活动配合，从而通过驱动件驱动行走件沿导轨移动，即可带动刮臂绕固定轴转动的同时做沿自身长度方向滑动运动，即上述摆臂机构的刮臂的旋转半径能跟随着旋转角度的改变而变化，使得摆臂机构的运动范围相较于传统雨刷能覆盖到车窗玻璃的更大范围，从而减少了车窗玻璃上的清洁死角，提高了对车窗玻璃的清洁效果。

另一方面，本申请还提供一种汽车，包括上述的雨刷装置。

上述汽车采用了前述的雨刷装置，雨刷装置通过在车体上设置导轨，并在刮臂上设置驱动件以及行走件，同时通过在刮臂上开设沿自身长度方向延伸的滑槽，使得滑槽与固定在车体上的固定轴活动配合，从而通过驱动件驱动行走件沿导轨移动，即可带动刮臂绕固定轴转动的同时做沿自身长度方向滑动运动，即上述摆臂机构的刮臂的旋转半径能跟随着旋转角度的改变而变化，使得摆臂机构的运动范围相较于传统雨刷能覆盖到车窗玻璃的更大范围，从而减少了车窗玻璃上的清洁死角，提高了对车窗玻璃的清洁效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例的摆臂机构的结构的结构示意图；

图2为图1中所示的摆臂机构的结构侧视图；

图3为图1中所示的摆臂机构的局部剖视图；

图4为图1中所示的摆臂机构的局刮臂与导轨的配合示意图。

附图标记说明：

10、摆臂机构；11、固定轴；12、刮臂；121、滑槽；13、导轨；131、导向槽；132、第一槽壁；133、第二槽壁；134、第二齿牙；135、第一弧形段；136、第二弧形段；137、第三弧形段；14、行走件；141、第一齿牙；15、驱动件；20、车窗玻璃；21、第一边角；22、第二边角；31、传统刮臂的远端运动轨迹；32、本申请的刮臂的远端运动轨迹。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

具体地，本申请一方面提供一种摆臂机构10，用于驱动雨刷装置的刮片，实现对车窗玻璃20的清洁。参阅图1-2，图1-2示出了本发明一实施例中的摆臂机构10的结构示意图，具体地，一实施例的摆臂机构10包括固定轴11、刮臂12、导轨13、行走件14以及驱动件15，其中所述固定轴11用于固定在所述车体上。所述刮臂12开设有沿自身长度方向延伸的滑槽121，所述滑槽121与所述固定轴11活动配合。所述导轨13用于固定在所述车体。所述行走件14与所述导轨13活动连接。所述驱动件15固定在所述刮臂12上并与所述行走件14连接，所述驱动件15用于驱动所述行走件14沿所述导轨13移动，以使所述刮臂12相对所述固定轴11做转动以及沿自身长度方向滑动的复合运动。

具体地，传统的汽车雨刷的固定轴一般靠近车窗玻璃或就设置在车窗玻璃内部，汽车雨刷通过电机驱动摆臂绕固定轴心转动，摆臂的转动半径(即摆臂远端到固定轴的距离)固定，并且为了避免摆臂的远端与车窗玻璃的侧边发生干涉，通常摆臂的转动半径比较小，使得摆臂运动形成的扇形区域对车窗玻璃的覆盖率较低，在车窗玻璃20上远离固定轴的一些区域，例如车窗玻璃的边角区域摆臂无法到达，继而导致车窗玻璃无法彻底清洁。

而本申请的摆臂机构10通过在车体上设置导轨13，并在刮臂12上设置驱动件15以及行走件14，同时通过在刮臂12上开设沿自身长度方向延伸的滑槽121，使得滑槽121与固定在车体上的固定轴11活动配合，从而通过驱动件15驱动行走件14沿导轨13移动，即可带动刮臂12绕固定轴11转动的同时做沿自身长度方向滑动运动，即上述摆臂机构10的刮臂12的旋转半径跟随着旋转角度的改变而变化，使得摆臂机构10的运动范围相较于传统雨刷能覆盖到车窗玻璃20的更大范围，例如图1中所示，本申请的摆臂机构10在车窗玻璃20上的运动轨迹覆盖范围明显大于传统雨刷的运动轨迹覆盖范围，从而减少了车窗玻璃20上的清洁死角，提高了对车窗玻璃20的清洁效果。

进一步地，参见图1，导轨13的延伸轨迹与待清洁的车窗玻璃20的形状相匹配。具体地，例如在本实施例中，所述固定轴11用于固定在所述车窗玻璃20下方并且所述固定轴11所在位置经过所述车窗玻璃20的中心线。即固定轴11固定在车窗玻璃20的下方的中心位置处。而本实施例的车窗玻璃20具有远离所述固定轴11的第一边角21以及第二边角22。对应地，所述导轨13包括依次连接的第一弧形段135、第二弧形段136以及第三弧形段137，所述第一弧形段135朝靠近所述第一边角21的方向凸出，所述第二弧形段136朝靠进所述固定轴11的方向凸出，所述第三弧形段137朝靠近所述第二边角22的方向凸出，从而当行走件14沿第一弧形段135移动时，能带动刮臂12转动的同时使刮臂12朝靠近第一边角21的方向伸出，增大了刮臂12在第一边角21附近的运动覆盖范围，减小了第一边角21附近区域的清洁死角。同理，当行走件14沿第三弧形段137移动时，能带动刮臂12转动的同时使刮臂12朝靠近第二边角22的方向伸出，增大了刮臂12在第二边角22附近的运动覆盖范围，减小了第二边角22附近区域的清洁死角。进一步地，当行走件14沿第三弧形段136移动时，能带动刮臂12转动的同时使刮臂12朝靠近固定轴11的方向回缩，从而避免了刮臂12的远端与车窗玻璃20的顶部发生干涉。值得说明的是，导轨13的延伸轨迹不限于上述实施例，导轨13的延伸轨迹可根据车窗玻璃20的形状以及所期待的刮臂12的清洁区域覆盖范围按需设置。

具体地，可通过建立刮臂12的远端的运动轨迹与刮臂12转过的角度之间的极坐标函数确定导轨13的延伸轨迹。具体地，以固定轴11所在位置为原点建立极坐标，则导轨13上各点到固定轴11的距离为R＝f(θ)，其中θ为刮臂12从水平方向转过的角度。进一步地，刮臂12的远端到行走件14的中心的距离为定值记为L。则刮臂12的远端的运动轨迹X与刮臂12转过的角度θ之间的极坐标函数关系为X＝f(θ)+L。因此，本领域技术人员可根据车窗玻璃20的形状以及所需清洁的范围，预先规划出期待的刮臂12的远端运动轨迹X，并且由于刮臂12的远端到行走件14的中心的距离L为定值，由此即可确定导轨13的延伸轨迹的极坐标函数f(θ)，进而设计出符合要求的导轨13。

进一步地，参见图3-4，所述导轨13设有相对的第一槽壁132与第二槽壁133，所述第一槽壁132与第二槽壁133限定形成导向槽131，所述行走件14可活动地设置在所述导向槽131内，所述驱动件15用于驱动所述行走件14沿所述导向槽131移动。通过将行走件14设置在导向槽131内，从而使得第一槽壁132与第二槽壁133对行走件14起到限位与导向作用，避免行走件14脱离导轨13，提高了行走件14的运动平稳性。

进一步地，所述行走件14设有第一齿牙141，所述第一槽壁132设有第二齿牙134，所述第一齿牙141与所述第二齿牙134相啮合。通过行走件14上的第一齿牙141与第一槽壁132上的第二齿牙134相啮合配合，从而通过驱动件15驱动行走件14转动即可使行走件14沿导向槽131移动，进而带动刮臂12转动以及滑动。较佳地，驱动件15为电机。进一步地，所述行走件14的所述第二槽壁133为平滑面，所述行走件14与所述第二槽壁133滚动配合，从而通过第二槽壁133对行走件14形成限位作用，避免行走件14的第一齿牙141与第一槽壁132上的第二齿牙134在运动过程中分离，也避免了行走件14脱出导向槽131，保证了第一齿牙141与所述第二齿牙134啮合稳定性，提高了行走件14的运动平稳性，进而提高了刮臂12的运动平稳性。

值得说明书的是，在另一实施例中，第一槽壁132也可以设置为平滑面，第二齿牙134设置在第二槽壁133上。当然在其他实施例中，所述第一槽壁132与所述第二槽壁133也可以均为平滑面，所述行走件14同时与所述第一槽壁132与所述第二槽壁133滚动配合，从而通过行走件14与第一槽壁132以及第二槽壁133的摩擦力作用，驱动件15驱动行走件14转动后，行走件14也能沿导向槽131移动，进而带动刮臂12转动以及滑动。

进一步地，所述刮臂12开设有安装孔，所述驱动件15的输出端穿过所述安装孔与所述行走件14连接。通过在刮臂12开设安装孔，使得驱动件15固定在安装孔内并且穿过所述安装孔与所述行走件14连接，从而使得驱动件15与刮臂12能同步移动，节省了中间传动部件，简化了摆臂机构10的结构，使得摆臂机构10的结构更为合理紧凑。

进一步地，本申请另一方面还提供一种雨刷装置，具体地，雨刷装置包括刮片以及上述任一实施例的摆臂机构10，进一步地，刮片与摆臂机构10的刮臂12连接，所述刮片用于与车窗玻璃20抵接。较佳地，刮片为柔性材质，例如硅胶等，从而避免车窗玻璃20被划伤。

上述雨刷装置采用前述的摆臂机构10驱动刮片，以对车窗玻璃20进行清洁，摆臂机构10通过在车体上设置导轨13，并在刮臂12上设置驱动件15以及行走件14，同时通过在刮臂12上开设沿自身长度方向延伸的滑槽121，使得滑槽121与固定在车体上的固定轴11活动配合，从而通过驱动件15驱动行走件14沿导轨13移动，即可带动刮臂12绕固定轴11转动的同时做沿自身长度方向滑动运动，即上述摆臂机构10的刮臂12的旋转半径跟随着旋转角度的改变而变化，使得摆臂机构10的运动范围相较于传统雨刷能覆盖到车窗玻璃20的更大范围，例如图1中所示，本申请的摆臂机构10在车窗玻璃20上的运动轨迹覆盖范围明显大于传统雨刷的运动轨迹覆盖范围，从而减少了车窗玻璃20上的清洁死角，提高了对车窗玻璃20的清洁效果。

进一步地，本申请另一方面还提供一种汽车。汽车包括前述任一实施例的雨刷装置。具体地，汽车包括车体，车体上设有车窗玻璃20，雨刷装置固定在车体上并用于对车窗玻璃20清洁。具体地，雨刷装置的固定轴11可设置在车体内，刮臂12以及刮片伸出车体并使刮片与车窗玻璃20抵接。

上述汽车采用了前述的雨刷装置，雨刷装置通过在车体上设置导轨13，并在刮臂12上设置驱动件15以及行走件14，同时通过在刮臂12上开设沿自身长度方向延伸的滑槽121，使得滑槽121与固定在车体上的固定轴11活动配合，从而通过驱动件15驱动行走件14沿导轨13移动，即可带动刮臂12绕固定轴11转动的同时做沿自身长度方向滑动运动，即上述摆臂机构10的刮臂12的旋转半径跟随着旋转角度的改变而变化，使得摆臂机构10的运动范围相较于传统雨刷能覆盖到车窗玻璃20的更大范围，例如图1中所示，本申请的摆臂机构10在车窗玻璃20上的运动轨迹覆盖范围明显大于传统雨刷的运动轨迹覆盖范围，从而减少了车窗玻璃20上的清洁死角，提高了对车窗玻璃20的清洁效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

Claims (10)

1.一种摆臂机构，其特征在于，包括：

固定轴，所述固定轴用于固定在车体上；

刮臂，所述刮臂开设有沿自身长度方向延伸的滑槽，所述滑槽与所述固定轴活动配合；

导轨，所述导轨用于固定在所述车体上；

行走件，所述行走件与所述导轨活动连接；以及，

驱动件，所述驱动件固定在所述刮臂上并与所述行走件连接，所述驱动件用于驱动所述行走件沿所述导轨移动，以使所述刮臂相对所述固定轴做转动以及沿自身长度方向滑动的复合运动。

2.根据权利要求1所述的摆臂机构，其特征在于，所述导轨设有相对的第一槽壁与第二槽壁，所述第一槽壁与所述第二槽壁限定形成导向槽，所述行走件可活动地设置在所述导向槽内，所述驱动件用于驱动所述行走件沿所述导向槽移动。

3.根据权利要求2所述的摆臂机构，其特征在于，所述行走件设有第一齿牙，所述第一槽壁设有第二齿牙，所述第一齿牙与所述第二齿牙相啮合。

4.根据权利要求3所述的摆臂机构，其特征在于，所述第二槽壁为平滑面，所述行走件与所述第二槽壁滚动配合。

5.根据权利要求2所述的摆臂机构，其特征在于，所述第一槽壁与所述第二槽壁均为平滑面，所述行走件同时与所述第一槽壁与所述第二槽壁滚动配合。

6.根据权利要求1所述的摆臂机构，其特征在于，所述固定轴用于固定在车窗玻璃下方并且所述固定轴所在位置经过所述车窗玻璃的中心线。

7.根据权利要求6所述的摆臂机构，其特征在于，所述车窗玻璃具有远离所述固定轴的第一边角以及第二边角，所述导轨包括依次连接的第一弧形段、第二弧形段以及第三弧形段，所述第一弧形段朝靠近所述第一边角的方向凸出，所述第二弧形段朝靠近所述固定轴的方向凸出，所述第三弧形段朝靠近所述第二边角的方向凸出。

8.根据权利要求1所述的摆臂机构，其特征在于，所述刮臂开设有安装孔，所述驱动件的输出端穿过所述安装孔与所述行走件连接。

9.一种雨刷装置，其特征在于，包括刮片以及上述权利要求1-8中任一项所述的摆臂机构，所述刮片与所述摆臂机构的所述刮臂连接，所述刮片用于与车窗玻璃抵接。

10.一种汽车，其特征在于，包括上述权利要求9所述的雨刷装置。

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